核心素养下高中物理思维型课堂习题教学研究
摘要：《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中明确提出，通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。习题教学是培育物理学科核心素养的有效途径。思维型教学理论以核心素养为目标追求，强调有效教学的核心是诱发学生主动思考，培养学生思维能力。尝试将思维型教学理论与高中物理习题教学有效融合，落实习题教学的育人功能——建构“螺旋阶梯”习题教学框架，设计相应教学流程。以高中物理习题教学中较为典型的“板块问题”为案例，做了课堂实践探索。
关键词：核心素养；思维型教学；物理习题教学；板块问题
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）8-0024-5
1核心素养与习题教学
《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》［１］中明确提出，通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。要从培养物理学科核心素养的视角审视习题教学的目的，应通过习题教学，使学生在科学思维、探究能力、实践意识、科学态度等方面得到有效提升。习题教学的作用不仅仅是为了得到答案，而是要全面提高学生的问题解决能力。习题教学是培育物理学科核心素养的有效途径。
2核心素养与思维型教学理论
林崇德、胡卫平基于聚焦思维结构的智力理论，提出思维型课堂教学理论（图1），即思维是智力和能力的核心，思维活动是课堂教学活动的核心活动［2］。经过近二十年的理论和实践证明，思维型教学理论是指向核心素养的课堂教学的有效途径［3］。思维型教学理论的应用颇为广泛，不仅是核心素养方面，课程评价改革与教师专业能力方面也有长期实践［4］。
李俊永、王长江、杨明松论证了基于思维型教学理论的课堂教学是培育学生核心素养的有效载体。第一，教学设计上要指向思维的发展，这是学科育人的保证；第二，情境教学中要引发思维的动力，这是学科育人的关键；第三，教学认知上要契合思维的发展，这是学科育人的前提［5-6］。
3核心素养下高中物理习题教学研究
3.1价值导向与框架建构
习题教学是培育物理学科核心素养的有效途径。思维型教学理论以核心素养为目标追求，强调有效教学的核心是诱发学生主动思考，培养学生思维能力。笔者尝试将思维型教学理论与高中物理习题教学有效融合，落实习题教学的育人功能。
思维型教学理论引领下的习题教学模式，其目标直指核心素养，始终围绕激发积极思维这个主题，要有思维必先有认知冲突，因此在整个过程中，学生的核心素养并不是一帆风顺、直线式单调变化，而是在“认知冲突”与“核心素养更高水平”的思维过程中持续、往复。整体上，学生的核心素养会呈现螺旋式、阶梯式的发展，因此将该习题教学框架简单、形象地命名为“螺旋阶梯”教学框架（图2）。
3.2核心素养下高中物理习题教学流程
根据思维型教学理论的五个基本原理以及新课标对习题教学提出的育人要求，思维型教学理论引领下的高中物理习题教学流程如图3所示。
4核心素养下高中物理思维型课堂习题教学案例
笔者以高中物理习题教学中较为典型的动力学的板块问题为案例，对促进核心素养发展、基于思维型教学理论的“螺旋阶梯”习题教学框架加以具体阐释。
4.1设置适当情境，激发学习动机
动力学的板块问题是运动与相互作用的综合情境，难度较大。这个经典模型中聚集了摩擦力的深度理解、运动状态的定性分析、临界态的推理论证等高中物理的核心知识与方法。一般在人教版高中物理必修第一册学完之后，作为对动力学认识的提炼与升华来呈现。因此，案例1这种地面光滑、仅有一个接触面粗糙的板块，更能激发学生的学习热情，契合学生的最近发展区。
案例1如图4所示，有一块木板A静置在光滑且足够大的水平地面上，木板质量M＝4kg，长L＝2m，木板右端放一小滑块B，并处于静止状态，小滑块质量m＝1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.4。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）
（1）现用恒力F始终作用在木板A上，为了让小滑块B不从木板A上滑落，求恒力F大小的范围；
（2）其他条件不变，若恒力F大小为24N，且始终作用在木板A上，求小滑块B滑离木板A时的速度大小。
4.2基于原有定式，产生认知冲突
在学生充分地独立思考后，对于第（1）问，鼓励学生勇敢地说出自己的思路，主要是受到之前单个物体是否推动的思维定式影响，误以为当推力Fμmg时，A、B静止，符合题中所说B不从A上滑落。这种认知的偏差主要原因是学生的生活经验大多来源于粗糙地面，很少有光滑地面的直观感受。再加上之前学习最大静摩擦力时以推桌子作为典型例子，当水平推力恰好等于最大静摩擦力，水平面上的桌子处于将要滑动的临界态，这种思维定式对于新情境产生了负迁移。而且感觉能看懂、有解题思路的学生暂且还意识不到自己的问题。
教师可以进一步